Barnett-hatás
A Barnett-hatást Samuel Jackson Barnett (1873 – 1956) amerikai fizikus fedezte fel 1915-ben.[1] Barnett, Owen Willans Richardson angol fizikus jóslata alapján jutott a felfedezésre.
Egy forgásban lévő nem-mágneses test mágnesezett lesz a forgás hatására. Erős forgásban levő, mágnesesen semleges test minden egyes dipólusa járulékos forgástengely körüli impulzushoz jut, körárama növekszik. Így további elemi mágneses momentumok keletkeznek, amelyek a forgás következtében azonos irányúak (a forgástengellyel párhuzamosak), és ezáltal külső mágneses teret eredményeznek. Ha egy mágnesesen semleges test ω szögsebességgel forog, akkor a mágnesezettség:
ahol
γ a giromágneses arány
χ, a mágneses szuszceptibilitás
Megjegyzés: a giromágneses arány egy atomos rendszer impulzusmomentumának aránya a mágneses momentumához. A giromágneses arány inverzét magnetomechanikai aránynak nevezik.
A mágnesezettség a spin tengelyével párhuzamos.
Az így keletkező mágnesezettség azonban nagyon gyenge, még ferromágneses anyagoknál is csak igen nagy fordulatszámokon mutatható ki. Ennél a kísérletnél a kialakuló mágneses tér irányából megállapították, hogy az atomi köráramok mozgó negatív töltések.
A Barnett-kísérlet megfordításában Einstein–de Haas-hatás (1915) tekerccsel körülvett vashengert mágneseznek a tekercsen átfolyó árammal. Ekkor a vas mágneses dipólusai többnyire[forrás?] a külső mágneses tér irányába állnak be, ami csak úgy lehetséges, ha az atomi dipólusok impulzusmomentumai a külső tér irányába mutatnak. Az impulzusmomentumok vektorösszege ekkor már nem nulla, és mérhető forgás figyelhető meg.
Jegyzetek szerkesztés
- ↑ Barnett, S. J. (1915. április 27.). „Magnetization by Rotation”. Physical Review, New York 6 (4), 239–270. o, Kiadó: AIP. (Hozzáférés: 2010. október 9.)
Irodalom szerkesztés
- Hans Breuer: Atlasz 10.-Fizika. (hely nélkül): Athenaeum 2000 Kiadó. 2002. ISBN 9789639261990
- Karl Reichel: Gyakorlati Mágnestechnika. Budapest: Műszaki Kiadó. 1985.
- S. J. Barnett: Magnetization by Rotation. journals.aps.org. Physical Review, Vol. 6 (1915) 239–270. o.[halott link]
- S. J. Barnett: Gyromagnetic and Electron-Inertia Effects. journals.aps.org. Review of Modern Physics, Vol. 7, Issue 2 (1935) 129–166. o.[halott link]